环境条件对质子交换膜燃料电池性能的影响

D0I:10.13374/i.issn1001053x.2003.06.024 第25卷第6期 北京科技大学学报 Vol.25 No.6 2003年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dee.2003 环境条件对质子交换膜燃料电池性能的影响 毋茂盛12) 余达太”李果》张洋平 1)北京科技大学信息工程学院，北京1000832)河南师范大学计算机系，新乡453002 摘要研究了不同环境温度、湿度条件下小功率质子交换膜撚料电池(PEMFC)堆的性能， 结果表明：环境温度、湿度对PEMF℃堆的性能有很大影响，随着相对湿度的增加，PEMFC堆 的最大输出功率显著提高；当相对湿度小于30%或者当环境温度降至10℃以下时，PEMPC堆 的性能严重下降. 关键词质子交换膜燃料电池：温度：相对湿度：功率 分类号TM911.4 燃料电池(Full Cel)是一种直接将储存在燃 电池堆 料(H)和氧化剂(O2)中的化学能通过反应转换 阳极 成电能的装置，它具有能量转换率高、环境污染 减压阀 小、噪音低、可靠性及维修性好等优点，在各种类 加湿瓶 型的燃料电池中，质子交换膜燃料电池(PEMFC) 风机 阴极 因具有功率密度高、工作温度低、起动时间短、采 0 用了无毒性的固态电解质不发生泄露等优点，在 电动汽车、可移动电源及小型电厂等方面有着巨 模拟负载 DC/DC 大的市场潜力I,PEMFC的性能与许多因素有 A 关，提高FEMFC的性能是燃料电池研究领域的 图1实验设备配置 一项重要课题，本文主要研究了环境温度、湿度 Fig.I Schematic of the experimental apparatus 等因素对EMFC性能的影响. 1实验方法 11实验原料与设备 实验中所用H的纯度为99.9999%，具体实验 设备配置如图1所示， 氢气罐中H的压力为15MPa,经过两级减压 图2模拟负载接线图 阀后，减为0.03MPa,再经过加湿瓶加湿，最后被 Fig.2 Configuration of simulated load 送到PEMFC堆的阳极；空气由风机送至PEMFC 通过K1~K8开关实现8个档位的负载变化. 堆的阴极，进入阴极的空气一部分作为PEMFC 1.2实验方法与步骤 堆的氧化剂参加反应，另一部分用散热，将反应 实验在一个密封良好的小房间中进行，由于 生成的热带走，实验中所用的PEMFC堆由40个 实际的环境温度不易且也没有必要控制到某一 电池串联而成，其输出通过DCDC接至模拟负 精确值，所以，实验时将环境温度分成4个段，分 载.模拟负载为8个低压灯泡，连接如图2所示， 别为30℃以上，30-20℃，20-10℃以及10℃以下. 收稿日期2003-03-18毋茂盛男，40岁，副教授，博士 在每一个温度段通过改变环境湿度，测出不同湿 *河南省科技攻关资助项目QNo.001140118) 度下PEMFC堆的输出功率，另外由于实验中所

第 2 5 卷 第 6 期 2 030 年 1 2 月 北 京 科 技 大 学 学 报 OJ u r n a l o f U n 钾 e sr i yt o f S e i e n e e a n d eT e h n o l0 gy B e ij i n g V b l . 2 5 N 0 . 6 D e e . 2 0 03 环境条件对质子 交换膜燃料 电池性能的影 响 毋 茂盛 ’ ,2) 余 达太 ” 李 果 ” 张 洋平 ` , l) 北 京科技 大学 信 息工程 学 院 , 北京 10 0 83 2) 河 南师 范大 学计 算机 系 , 新 乡 4 5 3 0 02 摘 要 研 究 了不 同环 境 温度 、 湿 度条 件下 小功 率 质子 交换 膜燃 料 电池 (P E M F )C 堆 的性 能 . 结果 表 明 : 环 境温 度 、 湿 度 对 P E M FC 堆 的性 能有 很 大影 响 , 随着相对 湿 度 的增加 , P E M F C 堆 的最 大输出功 率 显著 提高 ; 当 相对 湿度 小 于 30 % 或者 当环 境温 度 降至 10 ℃ 以下 时 , P E M pC 堆 的性 能严 重 下降 . 关键词 质子 交换 膜 燃料 电池 : 温 度 : 相 对湿 度 ; 功 率 分类 号 T M gl l . 4 燃料 电池 (F ul l C el )是 一 种 直接将 储 存在 燃 料 (凡) 和氧 化 剂 ( q ) 中 的化 学 能通 过 反 应转 换 成 电能 的装 置 , 它 具 有 能量 转 换 率 高 、 环 境 污染 小 、 噪音 低 、 可靠 性及 维修 性 好等 优 点 . 在各 种类 型 的燃 料 电池 中 , 质 子交 换膜燃 料 电池 ( P E M F C ) 因具 有 功率 密度 高 、 工作温 度低 、 起 动 时间短 、 采 用 了无 毒 性 的 固态 电解质 不 发 生泄 露等 优点 , 在 电动汽 车 、 可 移动 电源 及小 型 电厂等 方 面有 着 巨 大 的 市场 潜 力 「团 . P EM FC 的性 能与 许 多 因 素 有 关 , 提 高 F E M FC 的性 能是燃 料 电池研 究领 域 的 一 项 重 要课 题 , 本文 主 要 研 究 了环 境温 度 、 湿 度 等 因素 对 FE M F C 性 能的 影 响 . 阳极 H 2 阴极 D C D/ C 电池 堆 图 1 实 验设 备 配 i F ig . I S e h e . a 廿e o f ht e ex P e ir m e n at l a P p a r a t u s 1 实验 方 法 L l 实 验 原料 与设 备 实验 中所用 玫 的纯 度 为 9 . 9 9 9 9% , 具体 实验 设 备配 置 如 图 1 所 示 . 氢气 罐 中 玫 的压 力为 巧 M P a , 经 过 两级 减压 阀后 , 减为 .0 03 M P a , 再 经 过 加湿 瓶加湿 , 最 后被 送 到 P E M F C 堆 的 阳 极 ; 空气 由风机 送 至 P E M F C 堆 的 阴极 , 进 入 阴极 的 空气 一 部 分作 为 P E M F C 堆 的氧 化 剂 参加 反 应 , 另一 部 分用 散 热 , 将 反应 生 成 的热 带 走 . 实验 中所 用 的 P E M F C 堆 由 40 个 电池 串联而 成 , 其 输 出通过 D C 心C 接 至 模拟 负 载 . 模 拟 负 载 为 8 个 低 压灯 泡 , 连 接如 图 2 所 示 , 收稿 日期 2 0 03 一3 一 18 毋 茂盛 男 , 4 0 岁 , 副教授 , 博士 * 河南 省科 技攻 关 资助项 目 (N .0 0 0 1 14 01 18) 图 2 模 拟 负 载接线 图 F ig · 2 C o n 6 g u r a iot n o f s i m u 】a t e d I 0 a d 通过 K l ~ K S 开 关 实现 8 个 档 位 的 负载 变化 . 1.2 实 验 方法 与 步骤 实验 在 一个 密 封 良好 的 小房 间 中进行 , 由于 实 际 的环 境 温 度 不 易且 也 没 有 必要 控 制 到某 一 精 确值 , 所 以 , 实 验 时将 环境 温 度 分成 4 个 段 , 分 别 为 3 0 oC 以上 , 3 0一2 0 oC , 2 0一 10 oC 以及 10 oC 以下 . 在 每一 个温 度段通 过 改变 环境 湿度 , 测 出不 同湿 度 下 P E M F C 堆 的输 出功 率 . 另 外 由 于实 验 中所 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2003. 06. 024

Vol.25 No.6 毋茂盛等：环境条件对质子交换膜燃料电池性能的影响 ·585 用DCDC转换模块要求的输入为1836V,当 2实验结果与讨论 PEMFC堆的输出低于18V时，本次测量结束.实 验的其他条件为：风机电压固定为18V,H的压 2.1环境湿度对PEMFC堆性能的影响 力固定为0.03MPa,H湿度固定不变，H的流量 测得的PEMFC堆在环境温度分别为30℃以 由负荷自动调节. 上，30-20℃及20-10℃时不同环境湿度下的输出 实验在干燥、寒冷的冬天进行，具体步骤为： 功率如图3所示， 首先改变环境温度，到达指定的范围后，再改变 图3说明了环境湿度对PEMFC性能的影响 环境相对湿度，到达指定值时等待0.5h,进行一 作用.当湿度增加时，PEMFC的输出功率有很大 次测量，然后保持温度不变，改变环境相对湿度 幅度的增长，在相对湿度为70%左右时，PEMFC 到另一期望值，再测量一一次，如此循环，当相对湿 有很好的输出性，并且环境温度越高，湿度对 度达到80%时，对应温度段的测量结束，改变环 PEMFC性能影响越明显.图3(a)中，当相对湿度 境温度到另一个温度范围，重复上述操作，直到 由23%变到74%时，PEMFC的最大输出功率（输 所有数据被测量完成. 出在18V以上时)从44W增加到116W,增幅达 135 140 140 (a) (b) (c) 105 100 100 75 23% 26% 28% 41% 8 X 41% 的 42% 60 50% 50% 60 52% 62% +一 60% 60% 一74% 0一 70% 71% ●—80% 20 20 23 5 0 2 3 5 3 灯泡数/个 灯泡数/个 灯泡数个 图330℃以上(a),30-20℃b,20-~10℃(c)时PEMFC堆在不同环境湿度下的输出功率 Fig.3 Output power of PEMFC stack at different ambient humidities at above30℃(a),30'℃-~20℃(b),and20℃~l0'℃ 170%.另一方面，从图中还可以看出，当湿度增 对比图4可以看出：当环境温度较高时，湿度 大时，对应的曲线上移，说明在任何温度下，当负 改变对PEMFC的输出功率有更大的影响.30℃ 载相同时，PEMFC堆的输出功率会随着环境相 以上时，如图4(a),由于湿度改变引起的PEMFC 对湿度的加大而增加，如果要求的输出电压下限 堆最大输出功率变化为170%（在输出不低于18 降低，PEMFC的实际输出功率会更大， V的条件下)；而当环境温度在20-10℃之间时， 2.2环境温度对PEMFC性能的影响 图4(c),湿度变化造成的PEMFC输出功率变化 环境温度分别为30℃以上，30-20℃及 最大仅为47%.当环境温度在10℃以下时，实际 20-10℃，在不同的环境湿度下测得的PEMFC堆 测得数据和前三个温度段明显不同（如表1）.这 的最大输出功率如图4所示，10℃以下时测得的 时PEMFC的性能严重下降，增加湿度并不能提 数据如表1所示. 高FEMPC堆的输出功率，而且随着实验的进行， 120 120 120 90 80 80 6 40 40 415062 74 26 4150607080 28 42526071 相对湿度% 相对湿度% 相对湿度% 图4不同湿度下PEMFC堆的最大输出功率.(a)30℃以上，(b)30-20℃，(c)20-10℃ Fig.4 Max power of PEMFC stack at different ambient air humidities at 33 'C (a),30~20'C (b),and 20-10'C (c)

M〕 1 . 5 o 2 N . 6 毋茂 盛等 : 环 境条 件对 质 子交换 膜燃 料 电池性 能 的影 响 · 5 5 8 - 用 心D C转 换C 模 块要 求 的输 入 为 81 一 63 V , 当 P EM F C 堆 的输 出低 于 18 V 时 , 本 次 测量 结 束 . 实 验 的其他 条 件 为 : 风 机 电压 固 定 为 18 V , H Z 的压 力 固定为 .0 03 M P a , 凡 湿 度 固定 不变 , 凡 的流 量 由负荷 自动调 节 . 实验 在干 燥 、 寒 冷 的冬天 进行 , 具体 步骤 为 : 首 先 改变环 境 温度 , 到 达指 定 的 范 围后 , 再 改变 环境 相对 湿 度 , 到达 指 定值 时 等待 .0 5 h , 进行 一 次测 量 , 然 后 保 持温 度不 变 , 改变 环 境相 对湿 度 到 另一期望 值 , 再测 量 一次 , 如 此循 环 , 当相对 湿 度达 到 80 % 时 , 对应 温 度 段 的测 量结 束 , 改变 环 境温度 到 另 一个 温度 范 围 , 重 复 上述 操 作 , 直 到 所 有 数据 被 测量 完成 . 2 实验 结 果 与讨 论 2 . 1 环 境 湿 度对 P E M F C 堆 性 能 的影 响 测 得 的 P E M F C 堆在 环境 温度 分别 为 30 ℃ 以 上 , 30 一 20 ℃ 及 20 一 10 ℃ 时 不 同环境 湿 度 下 的输 出 功率 如 图 3 所 示 . 图 3 说 明了环 境湿 度 对 P E M F C 性 能 的影 响 作用 . 当湿 度 增加 时 , P EM F C 的输 出功率 有很 大 幅度 的增 长 , 在相 对 湿度 为 70 % 左 右 时 , P EM F c 有 很 好 的输 出性 , 并 且环 境 温 度 越 高 , 湿 度 对 P EM F c 性 能 影响 越 明显 . 图 3 (a) 中 , 当相对 湿 度 由 2 3% 变到 74 % 时 , P EM F C 的最 大输 出功率 ( 输 出在 18 V 以上时 ) 从 4 4 W 增 加 到 11 6 W , 增 幅 达 - 书卜- 7 1% 0 勺山064 nljo 哥渗一俘 40 O0 人研俘缤ù `Jù I ōj ù布」 o 门 凡哥俘缤ù 灯 泡数 /个 灯 泡数 /个 灯 泡数 /个 图 3 3 0℃ 以 上 ( a) , 3 0 ~ 2 0 ℃ (b) , 2卜10 ℃ c( ) 时 P E M F C 堆在 不 同环 境 湿度 下 的输 出功率 F ig . 3 o u t P u t P ow e r o f P E M F C s t a e k a t d i fe r e n t a m b i e n t h u m id i ti e s a t a b o v e 3 0 oC ( a ) , 3 0 aC ~2 0℃ ( b ) , a n d 2 0 ℃ 一 10 oC 170 % . 另一 方面 , 从 图 中还可 以看 出 , 当湿 度 增 大 时 , 对 应 的 曲线 上 移 , 说 明在 任何 温度 下 , 当负 载相 同时 , P E M F C 堆 的输 出功 率会 随着 环 境相 对湿 度 的加大 而增 加 . 如 果要 求 的输 出 电压 下 限 降低 , P E M F C 的实 际输 出功 率 会更 大 . .2 2 环 境 温度 对 P E M F C 性 能 的影 响 环 境 温 度 分 别 为 30 ℃ 以 上 , 3 0一 20 ℃ 及 20 一 10 ℃ , 在 不 同的 环境 湿度 下 测得 的 P E M F C 堆 的最大 输 出功 率 如 图 4 所 示 , 10 ℃ 以下 时测 得 的 数 据如 表 l 所 示 . 对 比 图 4 可 以看 出 : 当环境温 度 较高 时 , 湿 度 改变 对 P E M F C 的输 出功 率有 更 大 的影 响 . 30 ℃ 以上 时 , 如 图 4( a) , 由于湿 度 改变 引起 的 P EM F C 堆 最 大 输 出功率 变 化 为 170 % ( 在 输 出不低 于 18 V 的条件 下 ;) 而 当环 境温 度 在 20 一 10 ℃ 之 间 时 , 图 4 (c) , 湿度 变 化造 成 的 P E M F C 输 出功 率变 化 最 大 仅 为 47 % . 当环境 温 度在 10 ℃ 以下 时 , 实 际 测 得 数据 和 前三 个温 度 段 明显 不 同 ( 如 表 1) . 这 时 P E M FC 的性 能 严重 下 降 , 增加 湿度 并 不 能提 高 F E M P C 堆 的输 出功 率 , 而 且 随着 实验 的进 行 , nU 只24 0 锌俘拭崛污\ 多火哥俘拭崛 八U0 一,96 气ù、 沙火铃俘拭崛 2 3 4 1 5 0 6 2 7 4 二 ) . . . . . 2 8 4 2 5 2 6 0 7 1 相 对湿 度 /% 相 对湿 度 /% 相对 湿度 of/ 图 4 不同湿 度下 P E M F C 堆 的最 大输 出功 率 . ( a ) 3 0℃ 以 上 , 伪) 3 0~2 o oC , ( e ) 2 0一 1 0 ℃ F i g . 4 M a x p o w e r o f P E M F C s t a e k a t d i fe er n t a m b i e n t a i r h u m i d i t i e s a t 3 3 aC ( a ) , 3 0以o oC ( b ) , a n d Z卜1 0 oC ( c )

·586· 北京科技大学学报 2003年第6期 表110℃以下时PEMFC的输出功率 度可以提高PEMFC的最大输出功率 Table 1 Power of PEMFC blow 10 C (3)当环境相对湿度小于30%，或者温度下降 相对湿度 至10℃以下时，PEMPC堆的输出功率有很大的 负载数/个 32 42 54 损失。 1 43 40 36 2 65 65 参考文献 3 1 Tatiana J P Freire,Ernesto R Gonzalez.Effect of membrane PEMFC堆的性能逐渐下降，合理的解释是，由于 characteristics and humidification conditions on the impe- 环境温度很低，开始时PEMFC电池堆的工作温 dance response of polymer electrolyte fuel cells [J].J Electroanal Chem,2001,503(1-2):57 度也很低，电极中催化剂（铂）的活力严重下降， 2 Kazim A.Economical and environmental assessments of 使得发生在PEMFC中的氧化和还原反应变慢. proton exchange membrane fuel cells in public buildings 实验中的一个明显的现象是PEMFC的启动变 [J].Energy Conversion and Management,2001,42(6):763 慢，正常情况下，从通入H到PEMFC堆的输出电 3 Susai T,Kawakami A,Hamada A,et al.Development of 压稳定时间不会超过1min,而在5℃左右时 a 1 kW polymer electrolyte fuel cell power source [J].J PEMFC的启动时间延长到大约6-8min.另一种 Power Sources,2001,92 (1-2):131 可能的原因是电池堆的工作温度在10℃以下时， 4 Jiang R Z,Chu D.Voltage-time behavior of a polymer 反应生成的水很难通过蒸发排出，造成反应气体 electrolyte membrane fuel cell stack at constant current discharge [J].J Power Sources,2001,92(1-2):193 过孔的堵塞，致使PEMFC不能正常工作.为了使 5张华民.质子交换膜燃料电池技术的发展动向 PEMFC堆的工作温度尽快上升到最佳工作状 当代化工，2002,31(3：125 态，有效的方法是在环境温度较低时，降低风机 6毋茂盛，李果，余达太，等，质子交换膜燃料电池及 电压，减免散热，利用反应生成的热提升PEMFC 其应用前景[.能源技术，2003,243105 堆的温度， 7俞红梅，衣宝廉，阿卜都拉·阿布里提，等.重整气为 燃料的质子交换膜燃料电池性能研究).电源技术， 3结论 2001,25(4):275 8胡里清.质子交换燃料电池一21世纪的新一代能 (I)环境温度、湿度是影响PEMFC的膜的湿 源动力系统[J).电池工业，2002,7(3)：225 度的重要因素之一， (2)当环境温度在10℃以上，增加环境相对湿 Effect of Environmental Condition on the Performance of Proton Exchange Mem- brane Fuel Cell WU Maosheng2,YU Datai",LI Guo",ZHANG Yangping' 1)Information Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Department of Computer Science,Henan Normal University,Xinxiang 453002,China ABSTRACT The performance of a proton exchange membrane fuel cell(PEMFC)stack was investigated at dif- ferent ambient temperatures and humidities.The results showed that the relative humidity and the temperature of the surrounding air significantly affected the performance of the PEMFC stack,and the max output power of the PEMFC stack increased sharply with the air humidity rising.While the relative humidity was less than 30%,or the ambient temperature dropped below 10C,the performance of the PEMFC stack deteriorated. KEY WORDS proton exchange membrane fuel cell;temperature;relative humidity;power

一 5 8 6 . 北 京 科 技 大 学 学 报 20 30 年 第 6 期 表 1 10 ℃ 以下 时 P E M F C 的输 出功 率 1 1 b l e 1 P o w e r o f P E M F C b l o , v 1 0 ℃ 相 对湿 度 度 可 以提 高 P E M F C 的最 大 输 出功 率 . w (3 ) 当环 境 相对 湿 度 小于 30 % , 或 者温 度 下 降 至 10 ℃ 以下 时 , P E M p C 堆 的输 出功 率有 很 大 的 _ 损 失 . 犯一“43 一42065 一5436 负载 数 /个 l — 2 3 P E M F C 堆 的性 能逐 渐 下 降 . 合 理 的解 释 是 , 由于 环 境温 度 很 低 , 开始 时 P EM F C 电池 堆 的工 作温 度 也很 低 , 电极 中催 化 剂 ( 铂 ) 的活 力严 重 下 降 , 使 得 发 生在 P EM F C 中 的氧化 和 还 原 反应 变 慢 . 实验 中 的 一个 明 显 的 现 象 是 P E M F C 的 启 动 变 慢 , 正常 情 况 下 , 从 通入 H : 到 P E M F C 堆 的输 出 电 压 稳 定 时 间 不 会 超 过 l m in , 而 在 5 ℃ 左 右 时 P EM F C 的启 动 时 间 延长 到 大 约 6一s m in . 另一 种 可 能的 原 因是 电池堆 的工作 温度 在 10 ℃ 以下 时 , 反应 生成 的水很 难通 过 蒸 发排 出 , 造 成 反应气 体 过孔 的堵 塞 , 致 使 P E M F C 不 能 正 常工 作 . 为 了使 P E M F C 堆 的 工 作 温 度 尽 快 上 升 到 最 佳 工 作 状 态 , 有效 的方法 是在 环 境温 度 较 低 时 , 降低 风机 电压 , 减 免 散 热 , 利 用 反应 生 成 的热 提 升 P E M F C 堆 的温 度 . 3 结 论 ( l) 环 境温 度 、 湿 度 是 影 响 P E M F C 的膜 的湿 度 的重要 因素 之 一 , (2 ) 当环 境温度 在 10 ℃ 以上 , 增 加环 境 相对湿 参 考 文 献 1 aT tian a J P F er ier , E m e s ot R G o nz a l e z . E fe e t o f m e m b anr e e h ar a e t e r i st i c s a n d h um id iif e at i o n e o n di t i o n s o n ht e im P e - dan e e r e s P o n s e o f P o ly m e r e l e e tr o l yet fu e l e e ll s [ J』 . J E l e e tr o an a l C h e m , 2 0 0 1 , 5 0 3 (l 一 2 ) : 5 7 2 K az i m A . E c o n o m i c al an d e vn ior n n 1 e in a l a s s e s s m e n t s o f P r o t o n e x e h an g e m e m b r an e fu e l e e l l s i n P u b li e b u il d i n g s 【J ] . E n e r g夕 C o vn e r s i o n an d M a n a g e m e n t , 2 0 0 1 , 4 2 ( 6 ) : 7 6 3 3 S u s a i T, K aw ak am i A , H a m a d a A , e t a l . D e v e l o P m e in o f a 1 k W P o Iy m e r e l e e tr o lyt e fu e l e e ll P o w e r s o u r e e [ J ] . J P ow e r S o ur e e s , 2 0 0 1 , 9 2 ( l 一 2 ) : 1 3 1 4 Ji an g R Z , C h u D . Vo l t ag e 一 ti m e b e h a v i o r o f a P o ly m e r e l e e tr o ly t e m e m b r a ne fu e l e e l l s t a e k at e o n s t ant e u r e n t d i s e h agr e [J] . J P o w e r S o ur c e s , 2 0 0 1 , 9 2 ( 1 一 2 ) : 19 3 5 张 华 民 . 质 子交 换膜 燃 料 电池技 术 的发 展动 向 [J] . 当代化 工 , 2 0 0 2 , 3 1( 3 ) : 1 2 5 6 毋茂 盛 , 李 果 , 余达 太 , 等 . 质 子 交换 膜燃 料 电池 及 其 应用 前 景 [J ] . 能源 技 术 , 2 0 0 3 , 2 4 ( 3 ) : 10 5 7 俞红 梅 , 衣 宝廉 , 阿 卜都拉 · 阿布 里提 , 等 . 重 整气 为 燃 料 的质子交 换膜燃 料 电池性 能研 究 J[] . 电源 技术 , 2 0 0 1 , 2 5 ( 4 ) : 2 7 5 8 胡里 清 . 质 子交 换燃 料 电池— 21 世 纪 的新 一代 能 源 动 力系 统 [ J ] . 电池工 业 , 2 0 0 2 , 7 ( 3 ) : 2 2 5 E fe e t o f E n v i r o n m e n t a l C o n d it i o n o n ht e P e r fo mr an c e o f P r o t o n E x e h an g e M e m - b r a n e F u e l C e ll 砰U 九勿os he 心 2) , n 了D a at il) , lL G uo )] , Z 从咬万G aY n 即动g 刀 1) I n fo mr at i o n E n g in e e r l n g S e h o o l , U n iV er s ity o f s e i e n e e an d eT e hn o l o gy B e ij ign , B e ij ign 10 O0 8 3 , C h in a 2 ) D e P a rt l力 e n t o f C o m P ute r s e i e n e e , H e an N o rm a l L J n i v e rs ity , X i l l x i a n g 4 5 3 0 0 2 , C h i n a A B S T R A C T T he P e r of rm acn e o f a rP o t o n xce h an g e m e m b r ane fu e l o e ll ( P E M F C ) st a e k w as ivn e s it g ate d at d i-f fe r e in am bi e nt t e m P e r a tu r e s an d h切 rn id it i e s . hT e r e s u l t s s h o w e d ht at ht e re l at iV e h u m i d i ty an d ht e te m P e r a ot r e o f t h e s ur o 皿d i n g ia r s ign iif e a n t l y a fl 七e t e d ht e P e r of rm an e e o f ht e P E M F C s t a e k , a n d ht e m ax o u t P ut P o we r o f ht e P E M F C s t a e k i cn r e as e d s h a pr ly w i ht t h e a ir h u m i d iyt ir s i n g . Wh i l e ht e er l at iV e h u n l lid yt w a s l e s s ht an 3 0% , o r t h e am b i e in et m P e r a ut r e d r o P P e d b e l o w 1o oC , ht e P e r fo mr an e e o f ht e p E M F C s ta e k d et e ir o art e d . K E Y WO R D S rP ot on ex ch an g e m e m b r an e fu e l e e ll: t e m P e r a t u r e ; r e l at iv e h u m i d iyt : P ow e r